Parkingi oraz miejsca obsługi podróżnych (MOP-y) są nieodzownymi elementami infrastruktury drogowej. Prawidłowe zaprojektowanie, wykonanie i utrzymanie ich odwodnień jest bardzo ważne.
Zasady przeznaczenia, lokalizacji, kształtowania i konstruowania parkingów oraz miejsc obsługi podróżnych są opisane w wielu rozporządzeniach, przepisach i wytycznych [16, 17, 20, 26]. Mniej uwagi poświęca się natomiast sprawie właściwego odwadniania tych budowli. Należy jednak zauważyć, że sprawa ich właściwego odwadniania jest tu równie ważna jak dla innych obiektów budowlanych.
Prawidłowe odwodnienie parkingów i miejsc obsługi podróżnych w infrastrukturze komunikacyjnej stanowi ważny element ich walorów funkcjonalnych, a także ich trwałości [4].
Ogólne informacje
W przypadku odwodnienia parkingów i miejsc obsługi podróżnych możemy wyróżnić następujące jego elementy: odwodnienie powierzchniowe, odwodnienie wgłębne, kanalizację deszczową oraz zbiorniki retencyjne i rozsączające.
Istotnym zagadnieniem jest również ochrona środowiska gruntowo-wodnego w obrębie parkingów i MOP-ów. Ważnym elementem dla prawidłowego działania systemu odwodnienia są oczywiście również elementy związane z prawidłowym utrzymaniem.
W celu ustalenia sposobu odwadniania [1] i wielkości urządzeń odwadniających należy wziąć pod uwagę:
– jednostkowy spływ wody z powierzchni zlewni (parkingu lub MOP-u),
– natężenie deszczu miarodajnego,
– prawdopodobieństwo pojawienia się deszczu,
– charakterystykę obszaru, na którym znajduje się parking lub MOP,
– charakterystykę wodno-gruntową rozpatrywanego obszaru,
– granice, rozmiary, ukształtowanie wysokościowe zlewni,
– możliwość odprowadzenia wody do istniejących odbiorników z uwzględnieniem wymagań ochrony środowiska [23].
Fot. 1. Przykład wkomponowania elementów odwodnienia liniowego w zabytkowy charakter powierzchni, z którego ma być odprowadzona woda opadowa:
a) przekrycie odwodnienia liniowego wykonane z kamienia naturalnego;
b) przykład kształtowania odwodnienia liniowego bez uszczerbku na estetyce nawierzchni (fot. A. Wysokowski)
Projekty odwodnień obiektów komunikacyjnych i komunalnych dotyczą małych zlewni (zazwyczaj poniżej jednego kilometra kwadratowego). Dla takich zlewni przepływ miarodajny oblicza się metodą pośrednią na podstawie największego opadu deszczu nawałnego o określonym czasie trwania i częstotliwości występowania. Metoda ta jest powszechnie stosowana w projektowaniu sieci kanalizacji deszczowej [6].
Ogólny wzór do obliczania miarodajnego przepływu z danej zlewni można zapisać jak poniżej:
Q = qt,c ? A ? Ψdm3/s]
gdzie:
qt,c – natężenie deszczu obliczeniowego o określonym czasie trwania t i częstotliwości c; c – częstotliwość występowania deszczu nawalnego (powtarzalność w latach); t – czas trwania deszczu miarodajnego [min]; A – powierzchnia zlewni [ha]; Ψ– współczynnik spływu powierzchniowego (najczęściej przyjmuje się 0,9).
Natężenie opadów qt,1 przekraczanych raz w roku (c = 1) dla różnych czasów ich trwania w różnych regionach kraju zestawiono w tabeli. Dla innych czasów trwania deszczu miarodajnego należy przeprowadzić interpolację liniową.
Tab.Natężenie opadów qt,1 przekraczanych raz w roku dla różnych czasów ich trwania według Reinholda [6]
|
Rejon kraju
|
Czas trwania opadu [min]
|
||||||
|
5
|
10
|
15
|
30
|
60
|
90
|
150
|
|
|
Natężenie opadu qt,1 [dm3/s•ha]
|
|||||||
|
Polska
|
174
|
132,5
|
106
|
67
|
39,5
|
28,5
|
18,5
|
|
Polska Północno-Zachodnia
|
162
|
121
|
94,5
|
59
|
34
|
24
|
15,5
|
Odwodnienie powierzchniowe
System odwodnienia powierzchniowego polega na nadaniu powierzchni odpowiednich spadków poprzecznych i podłużnych, a także wzniesieniu odwadnianego obiektu ponad przyległy teren.
Nawierzchnia parkingów i MOP-ów powinna być odporna na deformację spowodowaną obciążeniami statycznymi i dynamicznymi. Zasady projektowania konstrukcji nawierzchni na parkingach podane są w [22] oraz [17] § 21 ust. 2 i 3.
Spadki nawierzchni parkingów i MOP-ów powinny być zgodne z rozporządzeniem [16].
Spadki nawierzchni powinny być skierowane w stronę odwodnienia i zgodnie z [10] muszą wynosić:
ip ≥ 2,0% dla nawierzchni twardych ulepszonych,
ip ≥ 3,0% dla nawierzchni twardych nieulepszonych.
Nawierzchnia parkingu powinna być zlicowana lub podwyższona w stosunku do poziomu odwodnienia maksymalnie o 2,0 cm. Połączenie pomiędzy nawierzchnią parkingu a odwodnieniem powinno być spoinowane.
Fot. 2. Przykładowy schemat systemu odwodnienia liniowego parkingów i MOP-ów:
a) system odwodnienia liniowego otwarty;
b) system odwodnienia liniowego zamknięty – ze szczeliną odwodnieniową ze stali szlachetnej (materiały informacyjne firmy Hauraton Polska);
c) system odwodnienia liniowego zamknięty – betonowy (firmy Haba-Beton, fot. A. Wysokowski)
Urządzenia do powierzchniowego odwadniania placu powinny zapewniać sprawne odprowadzanie wody. Wymagania odnośnie do rozmieszczenia urządzeń odwadniających i warunków, jakie muszą one spełniać, sprecyzowano w rozporządzeniu [16]. Rozporządzenie to określa m.in. maksymalne pole zlewni, przypadające na jedną studzienkę ściekową, wynoszące 800 m2. Pochylenie powierzchni wzdłuż kierunku spływu wody nie powinno być mniejsze niż 0,4%.
Do powierzchniowego odwadniania parkingów służą rynny muldowe i drogowe.
Spadek podłużny dna rynien drogowych powinien wynosić co najmniej 0,5%. W przypadku rynny muldowej przykrawężnikowej wydzielonej lub przykrawężnikowej zwykłej spadek dna jest równy spadkowi krawędzi powierzchni odwadnianej, jednak musi być większy lub równy 0,5%. Spadek krawędzi rynny zamkniętej (skrzynkowej lub szczelinowej) powinien być taki sam jak spadek krawędzi odwadnianej powierzchni. Spadek dna rynny wpustowej może jednak odbiegać od spadku krawędzi powierzchni, dlatego rynny te nadają się szczególnie do stosowania przy poziomym przebiegu krawędzi wpustu.
Fot. 3. Przykładowy schemat rusztu do odwodnienia liniowego w obrębie parkingów i MOP-ów:
a) przykład niskoprofilowego rusztu odwodnienia liniowego (materiały informacyjne firmy Hydrotec Technologies);
b) przykład odwodnienia liniowego najazdowego o profilu grzebieniowym (materiały informacyjne firmy MEA Meisinger Polska)
Rynny muldowe stosowane na parkingach powinny zapewniać swobodną przejezdność, dlatego ich głębokość nie może przekraczać 1/15 jej szerokości. Jednak w celu zachowania parametrów hydraulicznych tych rynien ich głębokość nie może być mniejsza niż 3 cm [2]. Szerokość typowej rynny muldowej wynosi 0,50–1,00 m.
Fotografia 1 pokazuje przykłady wkomponowania tego typu elementów odwodnienia liniowego w zabytkowy charakter powierzchni, z której ma być odprowadzona woda opadowa.
W przypadku wielkopowierzchniowych parkingów i MOP-ów optymalnym rozwiązaniem jest zastosowanie odwodnienia liniowego. Zaletą takiego systemu jest w miarę równomierne zbieranie wody z powierzchni parkingu i odprowadzanie jej do odbiorników (np. odpowiednio rozmieszczonych wpustów).
Najpopularniejszymi systemami odwodnienia liniowego są systemy otwarte – fot. 2a. W ostatnich latach stosuje się coraz częściej również systemy odwodnienia liniowego typu zamkniętego – fot. 2b i 2c. W tym ostatnim przypadku (fot. 2c) odwodnienie liniowe można zintegrować z krawężnikami parkingów. Są to rozwiązania, które od dawna były z powodzeniem stosowane według wiedzy autora w krajach tropikalnych.
Najnowszym rozwiązaniem łatwym w utrzymaniu oraz estetycznym są rozwiązania w postaci specjalnego rusztu o profilu grzebieniowym. Na fot. 3 pokazano przykładowe dwa systemy tego typu odwodnienia.
Fot. 4. Przykładowy system lekkich studzienek wykonanych z tworzyw sztucznych stosowanych przy odwodnieniach parkingów i MOP-ów (materiały informacyjne firmy Wavin Metalplast-Buk)
Elementami pośrednimi pomiędzy odwodnieniem powierzchniowym i wgłębnym są wpusty deszczowe. Przejmują one wody opadowe z powierzchni i poprzez przykanalik odprowadzają je do kanalizacji. Wpusty deszczowe składają się z części nadziemnej oraz części podziemnej wykonanej z betonu lub tworzywa sztucznego. Wyróżniamy wpusty deszczowe z osadnikiem i bez osadnika. Wody opadowe mogą dostawać się do wpustu trzema sposobami:
a) od góry – nasada jednospadowa lub muldowa,
b) z boku – nasada z wpustem bocznym,
c) jednocześnie z góry i z boku – nasada z wpustem kombinowanym.
Nasady należy montować w taki sposób, aby pręty rusztu były ustawione prostopadle do krawędzi parkingu.
Odstęp pomiędzy wpustami zależy od dopływu wód opadowych, zdolności wpustowej nasady (przepustowości), warunków miejscowych (spadek podłużny i poprzeczny powierzchni) oraz szerokości rynny ściekowej. Zaleca się przyjmować maksymalną wartość powierzchni odwadnianej za pomocą jednego wpustu jako 400 m2. Przepustowość wpustu podawana w literaturze wynosi od 10 dm3/s do 20 dm3/s. Przepustowość przykanalika o średnicy DN 150 mm ułożonego ze spadkiem 1,0% wynosi ok. 14 dm3/s (przy chropowatości kanału k = 2,5 mm) i powinna być przyjmowana za dopuszczalne obciążenie wpustu drogowego [2].
Fot. 5. Przykłady nieprawidłowego wykonania oraz utrzymania elementów odwodnienia powierzchniowego parkingów:
a) zastoisko wody w obrębie odwodnienia liniowego;
b) zastoiska wody opadowej wywołane deformacją nawierzchni;
c) zniszczone przekrycie odwodnienia liniowego;
d) brak krawężnika w obrębie osi odwodnienia skutkujący zastoiskiem wody w tym obrębie (fot. A. Wysokowski)
Przy dużym dopływie wód opadowych planuje się wpusty po dwa lub trzy bezpośrednio jeden za drugim. Wskazane jest wykonanie dodatkowych wpustów w odległości od ok. 5 m do 10 m przed najniższym punktem niwelety w celu usunięcia większej części wód opadowych z nawierzchni, pozostawiając tylko niewielką część spływającej wody dla najniżej usytuowanego wpustu.
Przykładowe nowoczesne systemy lekkich wpustów i studzienek stosowanych przy odwodnieniach parkingów i MOP-ów wykonanych z tworzyw sztucznych produkowanych przez firmę Wavin pokazano na fot. 4.
Utrzymanie
Konserwacji i czyszczeniu elementów odwodnienia parkingów i MOP-ów podlegają:
– nawierzchnie,
– elementy odwodnienia powierzchniowego (wpusty ściekowe, odwodnienia liniowe),
– przewody kanalizacyjne,
– urządzenia ochrony środowiska (separatory, odstojniki).
Fot. 6. Przykład prawidłowego wykonania oraz utrzymania odwodnienia powierzchniowego parkingów i MOP-ów. Widoczne prawidłowe ukształtowanie nawierzchni oraz dobry stan urządzeń odwadniających (fot. A. Wysokowski)
Utrzymanie nawierzchni polega na usuwaniu zanieczyszczeń w miarę potrzeb oraz kontroli pod kątem utrzymania czystości. Sprawdzeniu podlegają również spoiny elementów nawierzchni.
Czyszczenie i konserwację wpustów ściekowych i elementów odwodnienia liniowego należy wykonywać w miarę potrzeb, minimum raz do roku, po okresie zimowym.
Podczas przeglądów przeprowadza się:
– czyszczenie szczelin krat,
– czyszczenie osadników zanieczyszczeń,
– czyszczenie i ewentualne odtworzenie nawierzchni w okolicy wpustów.
Należy utrzymywać drożność połączeń wpustów i elementów odwodnień liniowych z przewodami kanalizacyjnymi.
Przewody kanalizacyjne powinny być oczyszczane i udrażniane w miarę konieczności w sposób mechaniczny lub hydrauliczny.
W urządzeniach ochrony środowiska należy wymieniać elementy czyszczące (filtry, lamele) zgodnie z zaleceniami producenta.
Na fot. 5 przedstawiono przykłady wadliwego wykonania oraz niewłaściwego utrzymania elementów powierzchniowego odwodnienia parkingów.
Do zasadniczych wad dotyczących nieprawidłowego wykonania oraz utrzymania elementów powierzchniowego odwodnienia parkingów można zaliczyć:
– niewykształtowanie prawidłowych spadków powierzchni,
– zbyt wysoko lub zbyt nisko osadzone wpusty odwodnieniowe bądź też elementy odwodnienia liniowego,
– zbyt mała liczba zaprojektowanych wpustów,
– zapadnięcia się nawierzchni parkingów w trakcie eksploatacji,
– uszkodzenia pokryw odwodnień liniowych lub wpustów bądź też brak niektórych elementów,
– brak konserwacji i różny stopień zanieczyszczenia systemów odwodnień.
Przykład prawidłowego wykonania oraz utrzymania odwodnienia powierzchniowego parkingu i MOP-u pokazano na fot. 6a i 6b.
prof. UZ, dr hab. inż. Adam Wysokowski
kierownik Zakładu Dróg i Mostów
Uniwersytet Zielonogórski
W części II artykułu zostaną omówione odwodnienia wgłębne.
Literatura
1. Analiza metod poprawy stanu odwodnienia dróg i należących do nich drogowych obiektów inżynierskich WS-09, praca zbiorowa wykonana na zlecenie Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad, IBDiM 2006.
2. R. Edel, Odwodnienie dróg, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2002.
3. R. Edel, Odwodnienia powierzchni dróg, placów i parkingów. Ogólne zasady – cz. I, „Magazyn Autostrady” nr 8-9/2005, cz. II nr 10/2005.
4. J. Karda, A. Wysokowski, Wpływ systemu odwodnienia na trwałość mostu, „Materiały Budowlane”nr 4/2007, s. 65–67.
5. H. Sawicka-Siarkiewicz, Ograniczanie zanieczyszczeń w spływach powierzchniowych z dróg. Ocena technologii i zasady wyboru, Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa 2004.
6. Z. Szling, E. Pacześniak, Odwodnienia budowli komunikacyjnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2004.
7. T. Wójcicki, Nowoczesne urządzenia odwodnienia dróg i oczyszczania ścieków opadowych, „Drogownictwo” nr 8/98.
8. A. Wysokowski, A. Staszczuk, Systemy odwodnienia obiektów mostowych, „Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne” nr 4/2007.
9. A. Wysokowski, J. Howis, Przepusty w infrastrukturze komunikacyjnej – cz. 6,Materiały do budowy przepustów – cz. I i II, „Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne” nr 3 i 5/2009.
Przepisy prawne
10. PN-S-02204:1997 Drogi samochodowe. Odwodnienie dróg.
11. PN-EN 976-1:2002 Podziemne zbiorniki z tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknem szklanym (GRP). Bezciśnieniowe poziome zbiorniki cylindryczne do magazynowania paliw ciekłych pochodzących z przetwórstwa ropy naftowej. Część 1: Wymagania i metody badań zbiorników z pojedynczą ścianką.
12. PN-EN 206-1:2003 Beton. Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
13. PN-EN 858-1:2005 Instalacje oddzielaczy cieczy lekkich (np. olej i benzyna). Część 1: Zasady projektowania, właściwości użytkowe i badania, znakowanie i sterowanie jakością.
14. PN-EN 858-2:2005 Instalacje oddzielaczy cieczy lekkich (np. olej i benzyna). Część 2: Dobór wielkości nominalnych, instalowanie, użytkowanie i eksploatacja.
15. PN-EN 1825-1:2005 Oddzielacze tłuszczu. Część 1: Zasady projektowania, właściwości użytkowe i badania, znakowanie i sterowanie jakością.
16. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz.U. z 1999 r. Nr 43, poz. 430).
17. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 2002 r.).
18. Rozporządzenie Ministra Budownictwa z dnia 14 lipca 2006 r. w sprawie sposobu realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych (Dz.U. z 2006 r. Nr 136, poz. 964).
19. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 26 lipca 2006 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz.U. z 2006 r. Nr 137, poz. 984).
20. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (Dz.U. z 2003 r. Nr 207, poz. 2016 z późn. zm., ostatnia zmiana Dz.U. z 2005 r. Nr 163, poz. 1364).
21. Instrukcja zagospodarowania dróg, załącznik do zarządzenia nr 4/97 Generalnego Dyrektora Dróg Publicznych z dnia 12 marca 1997 r., Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych, Warszawa 1997.
22. Wytyczne projektowania dróg I i II klasy technicznej (Autostrady i drogi ekspresowe) WPD-1, Warszawa 1995.
23. Wytyczne projektowania dróg III, IV i V klasy technicznej WPD-2, Warszawa 1995.
24. Ogólne Specyfikacje Techniczne, D-03.02.01 Kanalizacja deszczowa, Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych, Warszawa 1998.
25. Ogólne Specyfikacje Techniczne, D-03.00.00 Odwodnienie korpusu drogowego, Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych, Warszawa 1998.
26. Ogólne Specyfikacje Techniczne, D-10.06.01 Parkingi i zatoki, Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych, Warszawa 1998.
